TRF6900單片射頻收發(fā)器的原理及應(yīng)用

1 概述

TRF6900 是Texas Instruments公司推出的單片射頻收發(fā)器芯片，其內(nèi)部集成了完整的發(fā)射電路和接收電路。它的工作頻率范圍為850~950MHz，供電電壓范圍為 2.2~3.6V,射頻輸出功率高達(dá)+5bBm,而待機(jī)模式時(shí)的電流消耗僅在0.5μA~5μA之間，TRF-6900采用高吞吐率16-bit RISC結(jié)構(gòu)，其最快速率可達(dá)8MIPS。另外，這種收發(fā)器還具有FM/FSK調(diào)制模式并采用三線制串行接口，因而可很方便地與微控制器相連接，可用于 ISM頻段內(nèi)的數(shù)據(jù)雙向無(wú)線傳輸。適應(yīng)于計(jì)算機(jī)遙測(cè)遙控系統(tǒng)、手持式電池供電的操作系統(tǒng)儀器儀表設(shè)備及安全防范系統(tǒng)等方面。

2 基本結(jié)構(gòu)和特性

TRF6900的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖及引腳排列如圖1所示。它采用48腳PQFP封裝形式，各引腳功能如表1所列。由圖1可知，TRF6900主要由發(fā)射電路和接收電路兩用人才部分組成。發(fā)射電路包含RF功率放大器、鎖相環(huán)、壓控振器、可編程的直接數(shù)字合成器和低功耗控制邏輯電路以及串行接口電路等。接收電路包括低噪聲放大器、射頻緩沖放大器、射頻混頻器、本機(jī)振蕩緩沖放大器、第一級(jí)中頻放大器、第二級(jí)中頻放大器限幅、FM/FSK解調(diào)器、低通濾波放大器/后檢波放大器、數(shù)據(jù)限制器和接收信號(hào)強(qiáng)度指明示器等電路。

在發(fā)射電路中，TRF6900利用3線單向串行總線（CLOCK、DATA、STRLBE）進(jìn)行編程。芯片內(nèi)微控制器中的24位移位寄存器中，若置 STRLBE置為高電平，則編程信息將被裝入所選的鎖存器以完成DDS模式、調(diào)制器以及PLL等的設(shè)置。當(dāng)發(fā)射的數(shù)據(jù)通過(guò)TX DATA端進(jìn)入DOS后，可由DOS將數(shù)字信號(hào)通過(guò)11位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器正弦波形成器等電路轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。基準(zhǔn)振蕩器的輸入頻率fref為 15～`26MHZ，可編程的DOS分配器比率為0~4194303 bits，分辯率Δf=Nfref/224,FSK調(diào)制器寄存比率為 0～1020bits,分辨率△f=Nfref/222。芯片中的時(shí)鐘電路采用外接晶體振蕩器（25.6～26MHZ）來(lái)產(chǎn)生電路所需的基準(zhǔn)頻率。其本機(jī)震蕩采用鎖相環(huán)（PLL）方式，它由頻率合成器、外接無(wú)源回路濾波器和壓控震蕩器組成。壓控震蕩器的頻率范圍為 850～950MHZ。RF功率放大器的輸出功率高達(dá)+5bBm。

表1 TRF6900各引腳功能